Il materiale perfetto esiste

Il materiale perfetto, quello che non si rompe, non flette ed è praticamente privo di imperfezioni, esiste. Lo ha realizzato un team di ricercatori dell'Università di Milano-Bicocca, del Politecnico di Milano e del Politecnico di Zurigo, che con questa scoperta ha conquistato la prestigiosa copertina della rivista Science.

Incompatibilità atomica
Il nuovo materiale, che promette di rivoluzionare l'industria dell'elettronica, è costituito da uno strato di semiconduttori stratificati su una piastra di silicio. La realizzazione di materiali a strati presenta numerosi problemi, soprattutto di tipo pratico: le diverse sostanze reagiscono infatti in modo differente alle variazioni di temperatura e le loro differenti strutture atomiche spesso sono causa di problemi di compatibilità.
Per risolvere queste difficoltà l'industria ha messo a punto delle tecniche che però sono solo dei compromessi e che portano a prodotti finali di scarsa qualità, soggetti a rotture a distorsioni.

Siamo solo all'inizio
Il team di giovani scienziati ha messo a punto un nuovo tipo di piastra in silicio formata da piccoli pilastri di materiale alti 8 micrometri accostati uno all'altro. La struttura è stata poi irrorata con germanio, un elemento chimicamente diverso dal silicio ma con una struttura atomica simile. I pilastrini di silicio hanno reso possibile la crescita epitassiale di cristalli di germano, che si sono depositati sul silicio come lo zolfo sui fiammiferi. (Non perderti la tavola interattiva degli elementi chimici)
Alla fine del processo tutta la superficie è risultata ricoperta da nano cristalli di germanio separati tra loro da poche decine di nanometri. In questo modo il germanio può adattarsi senza problemi alle variazioni causate dai cambiamenti di temperatura.
Il nuovo materiale realizzato con questa tecnica è comunque solo il primo della sua famiglia. Gli scienziati pensano ora di realizzare altri test depositando sul silicio sostanze diverse, come arseniuro di gallio o carburo di silicio.
Le applicazioni pratiche di questa scoperta sono le più varie: pannelli solari di nuova generazione, ad alta efficienza e molto leggeri ideali per l'industria spaziale, ma anche sensori ottici per raggi X o sensori termici nelle lunghezze d'onda dell'infrarosso.

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